《WCDMA优化培训の基础原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WCDMA优化培训の基础原理（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、WCDMA 无线基础理论UMTS 结构RNCRNCCore NetworkNode BNode BNode BNode BIuIuIurIubIubIubIubUu (the “radio interface”)UEUTRAN: UTRA Network RNC: Radio Network Controller UE: User EquipmentUTRAN空中接口UERRCRLCMACPHYRLCCTRLUSER DATAUTRANRRCMACPHYRLCRLCCTRLUSER DATAUTRAN (UMTS Terrestrial radio access netwrok) 模型Phys
2、ical channelsPhysical Channels Distinguished by:- RF Frequency- Channelization Code- Spreading Code- Modulation (I/Q) Phase (uplink)- Timeslot (TDD mode)Signaling Radio BearerRadio BearerTransport channels- grouped by method of transportLogical channels- grouped by information content- User Data- Co
3、ntrol and signalingUTRAN OSI 模型L1L2L2L3L1L2L2L33GPP TS 25.201 V3.1.0 用户面控制面逻辑信道传输信道物理信道用户面控制面内容安排 WCDMA 基本原理 基本功能 功率控制 移动性(软切换和频间切换) 信道转换 准入控制 拥塞控制基本原理基本接入技术FDMA每一个用户的频率互不相同 (每一个用户一个语音信道)所有用户发射机可以同时工作AMPS, NMT, TACSUser 1User 2User 3Frequency每一个发射机的扩频码互不相同每一个信道的正交码互不相同许多用户公享同一频率和时间IS-95, cdma2000, W
4、CDMAFrequencyCDMAMultiple TransmittersandMultiple Data Channels每一个用户的时隙互不相同每一个数据信道在一个时隙内的位置互不相同几个用户可以共享同一频率 IS-136, GSM, PDCTDMAUser 1User 2User 3User NTime3.84 Mcps 码速率异步模式 可变扩频和multi-code使用, SF = 4512高速数据- 384 kbps with wide-area coverage- Up to 2 Mbps with local coverage (packet services) FDD 载波间
5、隔 4.2 - 5 MHz (200 kHz steps) 帧长 10 msft10 ms frame4.2-5.0 MHzMultiplexed Variable rate usersP3GPP WCDMA 基本概念 DS-CDMA - 原理fP3窄带干扰宽带干扰MODDEMLPDET (960 kb/s)(3,84 Mc/s)54321扩频增益g=RchipRbitP4P5P2P1f抗干扰 Interference Rejection 使用扩频，在解码后有用信号变成尖峰，而 干扰变成小信号。fPSpread SpectrumfPSpread SpectrumNoise Floor Leve
6、lNoise Floor LevelWanted signalWanted signalInterferer 1 Interferer 2Interferer nfPSpectrum after De-spreading (Processing)Noise Floor LevelNoise Floor LevelInterferer 1 Interferer 2 Interferer nCombined level for Combined level for Noise and InterferenceNoise and InterferenceWanted signalWanted sig
7、nalC/I 干扰和容量 小区中所有正在进行的呼叫决定干扰电 平 呼叫越多，干扰越大. 覆盖边缘的用户没有足够的发射功率抵抗 干扰. (随着容量的增加覆盖减小 小区 呼吸) 每个新呼叫影响正在进行的呼叫 i.e. A new call affects the QoS of on-going calls. 功率控制必不可少。(W)CDMA 系统容量 单个小区容量 支持用户数: KGp/(Eb/I0) 多个小区容量 100% 频率复用 容量干扰受限 其他小区用户产生的干扰 (不受基站功率 控制的用户) - 减少上行容量 其他基站对UE接收机产生的干扰- 减少下 行容量 上下行都需要快速功率控制WC
8、DMA 码的使用 从单个小区来看: 所有移动台共享同一个载波 正交码区分区分不同用户，和同一用户连接的 不同信道 信道码Channelization codes 从整个网络来看: 多个发射机 (RBS, UE) 共存于同一区域下的同一 频率 近似正交码区分发射机 扰码Scrambling codesCC2CC1CC3 CCn扰码和信道码Data User 1Cell combinerFilteringModulator, TransmitterRBS, sector 1Data User 2 Data User 3Data User nCC1CC2CC3CCnSC1Data User 1Fil
9、teringReceiver, DemodulatorUE 1CC1SC1Data User 2FilteringReceiver, DemodulatorUE 2CC2SC1User Data 1User Data 2User Data 3User Data nSC1User Data 1NoiseNoiseNoiseCC2CC1CC3CCnSC1CC2CC1CC3 CCn扰码和信道码Data User 1Cell combinerFilteringModulator, TransmitterRBS, sector 1Data User 2 Data User 3Data User nCC1
10、CC2CC3CCnSC1Data User 1FilteringReceiver, DemodulatorUE 1CC1SC1Data User 2FilteringReceiver, DemodulatorUE 2CC2SC1User Data 1User Data 2User Data 3User Data nSC1User Data 1NoiseNoiseNoiseCC2CC1CC3CCnCC2CC1CC3 CCn扰码和信道码Data User 1Cell combinerFilteringModulator, TransmitterRBS, sector 1Data User 2 Da
11、ta User 3Data User nCC1CC2CC3CCnSC1Data User 1FilteringReceiver, DemodulatorUE 1CC1SC1Data User 2FilteringReceiver, DemodulatorUE 2CC2SC1User Data 1User Data 2User Data 3User Data nSC1User Data 1NoiseNoiseNoisescramblingchannelization扰码 ，PN 码 (伪随机码)截断的 Gold 码 在WCDMA 中作为扰码用 每一个基站和终端都被分配一个唯一的扰码码的特性： 编
12、码带宽要远大于信号(所传信息)的带宽 自相关性好 (为使“正确”信号的峰值清晰) 如果发射机和接收机之间的编码不能完全同步 ，由于自相关性好也不会有大的降级 使正确同步的可能性最大 互相关性低 使RBS和UE间的干扰最小扰码的规划 8192 个扰码 分为主扰码和辅扰码 512个主扰码 最好的自相关和互相关特性 每个主扰码配15个辅扰码 用于多个扰码和其他特殊情况 自相关和互相关特性稍差 主扰码分成64个组，每组8个 加快小区搜索扰码的规划 每个小区分配一个主扰码 相邻小区使用统一个组的扰码 可以重复使用 相邻小区不能重复使用 按照S/I and Ec/I0 复用 若运营商在临界区使用同一个 频
13、率，需要相互协调码的使用 预留扰码便于协调SC1SC2SC3SC49SC50SC51SC17SC18SC19SC65SC66SC67SC33SC34SC35SC1SC2SC3SC33SC34SC35SC81SC82SC83信道码(正交码)正交可变扩频因子 (OVSF) 码 在 WCDMA中作为信道码用 从一个发射机来的每一个信道都被分配一个唯 一的OVSF码码的特性： 基于 Walsh 函数 非常好的自相关性 如果完全同步，具有正交互相关性 不同的信道可以在相同的扰码上传输而没有相互间 的干扰，也就是说，在接收机方有可能完全分离信 道 对同步要求高 (不适用于扰码) 可用编码的最大数量依赖于码
14、长 在WCDMA中8, 16, 32, 64, 128, 256 (或 512) 个 码片正交码树l Code limitation l All codes within the tree are orthogonalSpreading factor 12481632 :C(1,1)C(1,-1)C(1,1,1,1)C(1,1,-1,-1) C(1,1,1,1,1)C(1,1,1,1,-1,-1,-1,-1)C(.)C(.)C(1)比特率和扩频扩频 因子WCDMA 发射机结构User DataCRCFECInterleaverOSVF Code GeneratorChannel IDScram
15、bling Code GeneratorCell ID/UE IDComplex Spreading (DL)HPSK Spreading (UL)FilterFilterIQ ModulatorRF5 - 1000 kbps3.84 Mcps30 - 1920 kbps3.84 Mcps3.84 McpsRepeated every 10 ms, same for all physical channelsRepeated every symbol, unique for each channelError DetectionError CorrectionError Randomizati
16、onSpreadingScramblingSpectral ContainmentModulation & RF Signal Generation无线信道多径传播时间离散h()0012 3123WCDMA 接收机Transmitter:STx(t) = dkck*costkklReceiver:SRx(t) = lkdkck(t - lk)cos( + dlk)t +lktklSingle usertklMultiple userstklRake receiver principleRake 接收机 每条多径称为一个 “finger” 为每个“finger” 估计信道特性: 时延 幅度 相位 Rake 接收机
